随着我国经济,民航业的迅猛发展,机场交通流量逐步增大,实现对机场场面飞机、小车的精确定位以及跟踪是实现机场安全运营,实施精确管控的基础。多点定位(MLAT)系统是一项用于场面监视的新技术,具有成本低、覆盖面广,易于实现等特点。本文主要研究MLAT系统定位以及轨迹跟踪算法,并以几何精度因子(GDOP)为指导参数,利用改进的遗传算法进行MLAT系统基站布局设计。首先,论文阐述了本课题的研究背景及意义,并分别从技术原理、系统组成,技术应用三方面对MLAT系统做了总体的概述。接着,概括了TDOA定位算法,并分析了相应算法存在的不足。详细研究了TDOA定位的Chan算法和Taylor算法,并针对Taylor算法依赖于初值的不足,设计了改进的粒子群算法与Taylor算法的结合算法。并分别对Chan算法与改进的Taylor算法进行性能分析。接着,针对机场场面飞机,小车的轨迹跟踪问题,在TDOA非线性定位模型的基础上,采用粒子滤波技术,并针对粒子滤波后期存在样本匮乏导致跟踪失败的问题,设计了改进的粒子群融合粒子滤波算法。并对粒子滤波以及融合滤波性能进行分析。最后,研究了MLAT系统二维几何精度因子(GDOP)的计算方程。仿真分析了四种标准几何形布站对GDOP的影响。区别于传统完全工程实践性布站,提出了一种以GDOP为评价指标,基于改进的遗传算法的寻优布站方案,并仿真分析布站性能。